Схема подключения генератора

Перебои с электричеством в частном доме приводят к необходимости установки дополнительного источника питания, чаще всего – бензогенератора.

Как выглядит подключение бензогенератора к домашней сети

Как подключить генератор? Проще всего это сделать с помощью переключателя. В исходном положении он связывает объект с главной сетью. При переключении рубильника в положение, как показано на рисунке, питание производится от генератора. Мини-электростанция представляет собой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), передающий тяговое усилие генератору, вырабатывающему электрический ток. ДВС часто применяется четырёхтактный, с частотой вращения коленчатого вала до 3000 об/мин.

Агрегаты снабжены баком для топлива. Объем бытовых моделей составляет 10-15 л, промышленных – 100 л и более.

Классификация

Устройства разделяются на бытовые и промышленные, различающиеся между собой по мощности и габаритам. Последние являются стационарными устройствами с дизельными двигателями, вес которых превышает 300 кг.

Бытовые генераторы большей частью работают на бензине, но есть и дизельные. Конструкции и мощности отличаются разнообразием. Агрегаты могут применяться как для дома, так и для рыбалки или похода. Чёткой границы между промышленными и бытовыми моделями нет. Многие из них удобны как в быту, так и на производстве.

Устройства отличаются по способам запуска:

• ручной;
• с помощью электростартера;
• автоматический.

Подключение объекта к заземлению

Для его изготовления в грунт забиваются уголки, и создаётся контур, обычно в виде треугольника. К нему приваривается болт и гайкой крепится провод, другим концом присоединённый к корпусу агрегата.

Если разводка старая и в ней не предусмотрено заземление, это не означает, что для генератора его делать не нужно. На его корпусе может находиться потенциал, представляющий опасность для здоровья и жизни.

Генератор ручного запуска содержит механический стартер, приводимый в действие мускульной силой. Следующий тип позволяет запускать мотор поворотом ключа, как в автомобиле. Последние устройства содержат контроллер, управляющий пуском по программе. Модели дорогие, но в эксплуатации значительно удобней.

Бензогенераторы: а – однофазный; б – трёхфазный

В нём могут переключаться режимы и типы напряжений. Особенно это требуется для применения в строительстве, где производится работа с разнообразным оборудованием.

Дизельный и бензиновый генераторы

Правильно выбрать генератор можно, если оценить модели по параметрам. На рисунке ниже изображены дизельный и бензиновый генераторы.

Генераторы: а – дизельный; б – бензиновый

У каждого вида есть свои плюсы и минусы:

1. Мощность. Дизельные агрегаты могут быть значительно мощнее. Их можно подключать к индивидуальным и многоэтажным домам, промышленным цехам, группам сварочных аппаратов.
2. Стоимость. Обычно дешевле бензиновое оборудование. Его применяют для эксплуатации по мере необходимости. Дизельные агрегаты чаще используют для постоянной работы.
3. Условия эксплуатации практически не отличаются друг от друга. Настройка дизелей стоит дороже, поскольку требует большего профессионализма.
4. Периодичность работы. Дизель может работать непрерывно, а бензогенератор требует остановки, так как он перегревается.
5. Если требуется снабжать энергией чувствительную технику, правильно будет сделать выбор в сторону бензогенератора, качество напряжения у которого выше.

Генератор выбирается по параметрам:

• мощность;
• тип двигателя;
• уровень шума.

Мощность установки

Мощность генератора определяется по сумме мощностей, всех одновременно подключённых к нему электроприборов. Для исключения ошибки правильно будет переписать всю технику, которая должна работать от генератора.

При выборе источника тока следует оставить запас на 15-20%, больше не надо. Малая загрузка агрегата приносит ему вред так же, как перегрузка.

В расчётах необходимо учитывать пусковые токи электродвигателей приборов, которые могут превышать номинал в 2-7 раз. Для бытовой техники существуют таблицы номинальной мощности и коэффициентов, на которые её следует умножить при подсчёте нагрузки. Значения коэффициентов принимаются следующие:

• 1 – лампы накаливания и обогреватели;
• 1,2-1,5 – люминесцентные лампы, холодильник, телевизор;
• 1,5-2 – ручной электроинструмент;
• 3 – двигатели станков, сварочные трансформаторы, насосы.

Современная техника снабжается устройствами плавного пуска, ограничивающими нарастание тока при включении. Увеличению мощности бытовых приборов способствуют также следующие факторы:

1. Наличие реактивной нагрузки на электродвигателях, люминесцентных лампах, микроволновой печи и т. д. На каждом приборе в характеристиках указывается коэффициент мощности. Потребляемая мощность определяется делением величины активной мощности на cos φ.
2. Изношенное электрооборудование создаёт большую нагрузку, чем новое.
3. Инструменты в процессе работы потребляют больше энергии, чем при работе вхолостую.

Пример

Имеется бензогенератор с номинальной мощностью 3 кВт и максимальной 3,45 кВт. К нему надо подключить одновременно приборы:

• 4 лампы накаливания по 95 Вт;
• стиральную машину с двигателем на 300 Вт и тэном — 1700 Вт;
• холодильник — 150 Вт;
• телевизор — 100 Вт;
• электродрель 450 — Вт.

Расчёт мощности с учётом типа нагрузки делается следующим образом:

Р = (4х95+300х2+1700+100х1,2+150х1,5+450Х1,5)/1000 = 3,7 кВт.

Суммарная мощность нагрузки превышает допустимую для генератора. Поэтому от одного прибора придётся отказаться, например, от электродрели.

Подключение генераторов в доме

Схема подключения возможна по трём вариантам:

1. Ручной. Выход генератора подключается к разводке потребления энергии вместо проводов централизованной сети.
2. Автоматический. Схема является самой сложной. Она соединяется в общую систему питания электросети через коммутаторы и быстро включается при отключении центральной электросети. Здесь больше подходит бензогенератор с автозапуском.
3. Для бытовых приборов. Приборы подключаются к генератору небольшой мощности через удлинители в розетки, встроенные в его корпус.

Подключение электроинструмента к генератору через удлинитель

Мощность однофазного разъёма составляет 16-20 А, трёхфазного – 40-50 А. Схема применяется на даче, в походе, на рыбалке. В доме генератор подключается к розетке, которая обычно устанавливается на наружной стене.

Ручное подключение

Коммутирующее устройство применяется в двух исполнениях. Первый вариант – перекидной рубильник. Старый образец устанавливать, с точки зрения безопасности, нежелательно: он искрит, а все токоведущие части открыты. Для него нужен защитный кожух. Установка производится преимущественно в подсобных помещениях или на улице. Современная конструкция имеет как 2, так и 3 положения рукоятки, а подвижные части спрятаны в корпусе.

Перекидной рубильник на 3 положения

Переключатель надо применять на три положения. Он компактней и безопасней. Наиболее распространены устройства кулачкового типа.

Как выглядит переключатель на 3 положения

Переключатель удобно крепить на DIN-рейке в шкафу управления. Он постоянно подключён к внешней сети. При сбоях в подаче электричества, переключатель сначала переводят в нейтральное положение, а затем подключают генератор к потребителям электричества в доме. Независимо от того, где размещён генератор, он должен быть заземлён, как изображено на рисунке ниже.

Как правильно заземлить переключатель

Способ подходит, когда в доме есть кому подключить генератор. Для этого его следует сначала завести и прогреть.

Генератор необязательно подключать ко всей сети дома. Тем более что она может быть трёхфазной, а источник автономного питания – однофазным. Здесь потребуется переоборудовать электропроводку. Бывает достаточно подать электричество к самым нужным приборам: к части освещения, к холодильнику, телевизору и компьютеру. К выводам агрегата подключается кабель, на другом конце которого располагается клеммник с гнёздами. Подсоединение можно сделать самостоятельно.

Последовательность запуска генератора:

• отключение главного ввода;
• переключение переключателя к схеме питания от генератора;
• отключение автоматов на нагрузки;
• подключение проводов от переключателя к розетке генератора;
• запуск и прогрев генератора;
• подача питания к переключателю;
• включение автоматов нагрузок.

В первую очередь подключаются нагрузки с максимальными пусковыми токами, затем – по убыванию. В конце присоединяются приборы активной нагрузки. После того как сетевое питание восстановится, генератор отключается от домашней сети в обратной последовательности.

Автоматическое подключение

Готовые системы АВР для дома всё равно включают генератор под внешним контролем, поскольку для ДВС требуется управление дроссельной заслонкой, когда двигатель запускается. При этом его следует прогреть. Система автоматического пуска имеет высокую цену по сравнению с ручным запуском, но при этом полной автоматизации пуска всё равно нет.

Можно сделать подключение с частичной автоматизацией. Для этого внешняя сеть подключается через контактор, который замкнут при наличии в ней напряжения и разомкнут при его отсутствии. Как только электропитание из централизованной сети прекращается, следует вручную завести генератор. Схема со встроенным реле времени обеспечивает прогрев ДВС, после чего происходит переход в рабочий режим, с подключением резервного питания к домашней сети.

Полностью автоматизированный резерв электроснабжения требует наличия микропроцессорного управления и предназначен в основном для мощных генераторов. Они устанавливаются на отдалении от жилья или в отдельных вентилируемых помещениях.

Автоматизированная система постоянно следит за напряжением. Как только оно пропадает, контактная группа отключает потребителя от сети. При этом одновременно происходит запуск двигателя и ввод генератора в работу.

Система автоматического запуска (АВР) генератора в частном доме

В режиме АВР цепь дополнительного источника питания и домовой сети замыкается. Как только промышленное напряжение восстанавливается, генератор автоматически отключается. Эта схема является оптимальной для частного дома.

Способы подключения разных моделей АВР могут отличаться. К каждой из них прилагается схема и инструкция, которыми пользователю следует руководствоваться. На приведённой схеме генератор подключён только к самым необходимым нагрузкам. Это делается с целью экономии, поскольку его цена напрямую зависит от мощности. На рисунке выше изображена трёхфазная схема подключения. К автоматическим выключателям каждой отдельной линии (расположены снизу) можно подключать как трёхфазные, так и однофазные приборы.

Модели АВР стоят дорого, но есть эконом-версии с ограниченным в настройках функционалом, справляющиеся с автоматическим управлением мини-электростанциями, например, «Портофранко» серии ЛЕ.

Этапы подключения бензогенератора

1. Выбор места для установки мини-электростанции. Помещение оборудуется системой вентиляции и звукоизоляцией. Обычной форточки здесь будет недостаточно. Отработанные газы удаляются из помещения через гофрированную трубу из нержавейки.
2. Изучение документации к оборудованию и инструкции по эксплуатации.
3. Подвод проводов от генератора к центральному электрощиту. При ручном пуске применяется перекидной рубильник или реверсивный переключатель на три положения. В первом положении объект подключается к промышленной сети.

Когда переключение производится в положение «0», нагрузка полностью отключена, а в третьем – происходит переход на питание от генератора. Если предусмотрена система автозапуска, тогда нужны контакторы. Когда в основной сети отсутствует электричество, происходит размыкание её контактора.

Для ввода резерва необходимо запустить мини-электростанцию. При этом её контактор замыкается после прогрева и выхода ДВС на стационарный режим и питание подаётся к объекту. При восстановлении работы сети происходит обратное переключение. Генератор можно глушить вручную или от дополнительного реле.

Расчёт сечения кабеля

Кабель подбирается под максимальную мощность генератора. Разумный минимум составляет 2,5 кВт. Электроэнергии будет достаточно для освещения, запуска холодильника и включения электрического чайника. Мощности может хватить даже на электросварку электродом 2 мм. Аппарат тяжеловат – 30-40 кг.

Максимальный выходной ток генератора составит:

I = P/U = 2500/220 = 11,4 А.

Оптимальная плотность тока для открытого медного провода находится в пределах 5-10 А/мм². Тогда сечение провода должно быть следующим:

S = 11,4/5 = 2,3 мм²;   S = 11,4/10 = 1,14 мм².

Если выбрать сечение из стандартного ряда, с хорошим запасом подойдёт 2 мм². Если электроэнергия передаётся на расстояние более 25 м, провод должен быть 2,5-3 мм².

Будет ошибкой включение генератора в одну из домашних розеток. Подходящие к ней провода не рассчитаны на мощность генератора и их изоляция может расплавиться от большого тока, что приведёт к короткому замыканию и возникновению пожароопасной ситуации. Другой ошибкой является подключение генератора к общей сети. При возобновлении подачи в неё напряжения, резервная электростанция выйдет из строя.

Правила безопасности

Генераторы в процессе работы создают шум, распространяющийся через основание, корпус и от выхлопных газов. Этот показатель снижается в помещениях следующими способами:

• резиновая подкладка под основание;
• применение шумозащитных кожухов;
• применение глушителей;
• вынос агрегата за пределы помещений.

Правила безопасности при работе домашней электростанции:

1. станция должна быть защищена от неблагоприятного климатического воздействия;
2. в местах контакта не должно быть оголённых проводов;
3. около ДВС не должно быть источников высокой температуры;
4. после разлива топлива, его следует немедленно убрать;
5. вращающиеся детали генератора следует защитить металлическими кожухами;
6. при вводе в действие однофазного генератора, трёхфазные приборы следует отключить.

Видео. Схема подключения генератора.

Генератор с ДВС является самым удобным резервным источником электроэнергии для частного дома. Он удобен в эксплуатации, имеет приемлемую цену и широкий выбор разных вариантов. Схемы подключения могут быть разными: от электроснабжения большого коттеджа, до подачи электричества на самые необходимые бытовые приборы.